• 방송공학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.384-390
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• 2004

본 논문에서는 44.1KHz에서 48KHz로 표본화 주파수를 변환하는 알고리듬들의 성능을 비교한다. 비교 한 기법은 다위상 구조로 구현된 기본적인 기법, sinc 함수를 이용한 기법, 다위상 구조의 다단계 구현 기법, 그리고 B-spline을 이용한 기법 등이다. 먼저, 공정한 비교를 위해 이 4가지 기법을 이용한 표본화율 변환기들을 고품질 조건하에 재설계하고, 이들의 H/W 복잡도를 메모리 요구량과 계산량 측면에서 비교하였다. 그 결과, 메모리 요구량 측면에서는 B-spline을 이용한 기법이 가장 우수하였지만, 계산량 측면에서는 기본적인 기법과 sinc 함수를 이용한 기법이 가장 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.69-72
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• 2014

현재 오디오 신호의 가청주파수와 가시광선 스펙트럼의 매칭을 통한 조명 방식은 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있으며 관련제품이 상용화 되어 출시 및 판매되고 있다. 하지만 기존 방식들은 단순한 매핑만을 사용함으로써, 감성을 전달하기에 다소 부족한 면이 있다. 따라서 실질적이고 체계적인 감성디자인을 통한 매칭 알고리즘 및 시스템에 대한 요구가 증가되고 있으며, 중요성이 부각되고 있다. 본 논문에서는 디지털 음원 기반의 LED 컬러 제어를 위한 시스템을 구성해 보았다. 해당 시스템 구성을 위해서 알고리즘을 개발하여 디지털 음원 소스를 이용한 LED 컬러 제어 실험을 진행하였으며, 시뮬레이션을 이용한 실제 LED 컬러 제어 시스템을 통해 알고리즘의 유용성을 입증하였다. 본 논문에서 제안하는 디지털 음원 기반의 LED 컬러 제어 시스템은 LED 제어 및 다양한 분야에 응용하여 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 융합정보논문지
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• 제9권3호
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• pp.30-35
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• 2019

최근 스마트폰 기반의 영상 이미지 추적을 통한 무인 녹화 시스템은 급속히 발전하고 있다. 기존의 제품 중 적외선 신호를 이용하여 촬영 대상을 자동으로 추적 및 회전하여 녹화하는 시스템은 일반 사용자가 사용하기에는 매우 고가이다. 따라서 본 논문에서는 스마트폰을 사용하는 사용자라면 누구나 자동 녹화가 가능한 모바일용 무인 녹화 시스템을 제안한다. 본 시스템은 상용 Mobile 카메라, 좌우로 카메라를 움직이는 서보모터(Servo Motor), 모터를 제어하는 마이크로 컨트롤러 그리고 동영상 오디오 입력을 담당할 상용 무선 블루투스 이어셋(Wireless Bluetooth Earset)으로 구성된다. 본 논문에서는 스마트 폰을 이용하여 영상 추적을 통해 무인 녹화가 가능한 시스템을 설계하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.829-849
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• 2017

TV디스플레이 대형화, 방송과 통신의 융합화, 신호 압축 및 전송 기술의 고도화로 인해 지상파 디지털 방송은 초고품질 방송, 하이브리드 방송, 고정UHD/이동HD 동시방송을 제공할 수 있는 UHD 방송으로 진화하고 있다. 이러한 지상파 UHDTV 방송을 위한 국내 표준은 북미의 차세대 방송 표준인 ATSC3.0을 근간으로 하고 있다. ATSC3.0은 비디오 압축 표준으로 HEVC 비디오 부호화 표준을, 오디오 압축 표준으로는 MPEG-H 3D 오디오 부호화 표준을 채택하고 있다. 또한 방송망과 IP망에서의 운용을 위해 기존의 MPEG-2 TS 방식을 대신하여 IP기반의 ROUTE/DASH와 MMT를 전송 포맷으로 채택하고 있으며, 4K UHD 방송과 이동 HD 서비스를 동시에 제공하기 위한 다중화 기술을 도입하고 있다. 본 논문에서는 ATSC3.0을 기반으로 HDR/WCG 지원 고품질 비디오 서비스, 10.2채널/4객체 지원 입체음향 서비스, 고정 UHD와 이동 HD 동시방송 서비스를 제공하기 위해 필요한 오디오/비디오 부호화기, ROUTE/DASH 패키저, 다중화 시스템과 물리계층 송수신을 위한 ATSC 3.0 LDM 시스템을 구현하고, 이를 실시간 방송 송수신 환경에 적용하여 서비스 가능성을 검증하고자 하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권4호
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• pp.275-288
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• 2006

빠른 디자인 공간 탐색 (Design space exploration)은 응용 프로그램의 동작을 구현하기 위한 임베디드 시스템을 디자인하는데 매우 중요하다. Time-to-market이 디자인의 주관심사가 되어감에 따라 ASIP(Application specific instruction-set processor)에 기반한 접근 방식이 디자인 방법론적으로 중요한 대안이 되고 있다. 이러한 접근 방식에서는 타깃 프로세서의 ISA(Instruction set architecture)를 코드 크기와 실행 속도 측면에서 응용 프로그램에 가장 적합하도록 변경한다. 본 논문의 목적은 우리의 새로운 재겨냥성 컴파일러를 소개하고, 많이 알려진 디지털 신호 처리용 응용 프로그램을 위한 ASIP 기반 디자인 공간 탐색에서 컴파일러가 어떻게 활용될 수 있는지 설명하고자 하는 것이다. 새롭게 개발된 재겨냥성 컴파일러는 이전의 재겨냥성 컴파일러의 기능을 제공할 뿐만 아니라 application 프로그램의 특징을 시각화하고 application 프로그램의 프로파일된 결과를 제공하므로 application의 성능을 증가시키기 위해 어떤 명령어들을 넣어야 하는지를 결정하는데 도움을 준다. 재겨냥성 컴파일러의 ADL(Architecture description language)를 이용하여 타깃 프로세서의 초기 RISC-style ISA을 기술하고, 컴파일러가 응용 프로그램을 위한 어셈블리 코드를 더 최적화할 수 있도록 응용 프로그램에 특화된 명령어를 ISA에 점진적으로 추가해 나간다. AC3 오디오 codec을 위한 실험 결과로부터 우리는 32%의 성능 증가와 20%의 프로그램 크기 감소를 얻을 수 있는 6개의 새로운 특화 명령어를 빠르게 찾을 수 있었다. 따라서 우리는 고성능의 재겨냥성 컴파일러는 특정 응용 프로그램을 위한 새로운 ASIP의 빠른 디자인을 하기 위한 중요한 핵심이라는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제28권3호
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• pp.229-238
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• 2009

본 논문에서는 TMS3320F2812 신호처리기를 이용하여 가야금과 태평소의 사운드 엔진을 구현하였다. Commuted Waveguide Synthesis (CWS) 기반의 가야금과 태평소 모델을 신호처리기에 탑재하고 악기 선택 버튼을 두어 해당 악기의 사운드 샘플을 매 일정 시간마다 합성하도록 하였다. 합성음은 SPI 통신을 이용하여 DAC로 전송되며 오디오 인터페이스를 거쳐 스피커를 통해 재생된다. 합성 모델의 지연 라인은 합성음의 피치를 조절하는데, 이 지연라인의 길이를 결정하기 위해 GPIO를 이용하여 한 샘플을 합성하는데 필요한 시간을 측정하였다. 가야금은 $28.6{\mu}s$, 태평소는 $21{\mu}s$가 소요되었다. 태평소와 가야금의 동시 발음수를 고려하였을 때 태평소는 동시 발음수 1을 가지므로 $21{\mu}s$, 가야금은 일반적으로 동시 발음수가 2이므로 $57.2{\mu}s$의 연산시간이 필요하다. 이는 실시간 연주가 충분히 가능한시간이다. 제안한 사운드 엔진의 경우, 인터럽트 서비스 루틴에서 각 사운드 샘플의 합성과 DAC로의 전송이 일어난다. 인터럽트 서비스 루틴은 시스템의 안정성을 보장하기 위해 타이머의 주기 매칭 이벤트를 이용하여 $60{\mu}s$마다 주기적으로 호출된다. 이와 같이 합성된 음을 녹음하여 원음과 스펙트럼으로 비교한 결과, 가야금은 원음과 매우 유사한 음을 합성할 수 있었고, 태평소는 '무(無), 황(黃), 태(太), 중(仲)' 음을 제외한 나머지 음에 대해서 태평소의 음색을 잘 표현하는 음을 합성 할 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.119-124
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• 2010

디지털 제작, 압축 기술의 발전, 유무선 인터넷 보급 확산, 다양한 전송 및 서비스 플랫폼의 등장, 전송 기술의 광대역화, 단말 기술의 발전, 라이프스타일 변화와 킬러 서비스 등장으로 미디어 시장은 급속도로 발전하고 있다. 지상파 방송은 아날로그에서 디지털로 전환하고 있으며, 고화질, 다채널, 모바일, 3D 서비스를 제공하거나 제공할 예정에 있다. 현재 디지털 TV는 아날로그 TV와 동시 방송 형태로 제공되고 있지만 2012년말 디지털 TV로 완전한 전환을 앞두고 있으며, 모바일 TV인 DMB는 2005년말 본방송을 시작하여 전국 서비스를 제공하고 방송 커버리지를 확장하고 있다. FM과 AM의 디지털화를 위한 디지털 오디오 방송도 방식 선정을 위한 절차가 진행 중이다. 전파는 송신소에서 단말까지 전송되는 도중 신호레벨 감쇠, 페이딩, 왜곡, 잡음 유입 등을 겪게 된다. 양질의 지상파 방송을 제공하기 위해서는 전파가 수신 가능한 상태 이상의 양호한 상태로 시청자에게 전달되어야 한다. 이를 위해 방송사는 방송 수신 품질을 측정하고 수신이 불량한 지역에 대해서는 송신기 설치, 송신 출력 증강, 중계기 설치 등을 통해 양질의 서비스 제공이 가능한 방송 서비스 영역을 확대한다. 다양한 지상파 방송 매체에서 수신 품질 평가를 위해 가장 많이 측정하는 항목은 전계강도이다. 대부분의 경우 어떤 지역의 전계강도가 해당 매체가 요구하는 기준 레벨 이상이면 해당 지역을 양호 지역으로 평가한다. 본 논문에서는 다양한 지상파 방송 매체에 대한 전계강도를 측정하고 이를 분석할 수 있는 시스템을 제안하고자 한다. 제안 시스템을 이용하면 자동화된 절차에 의해 최단 시간에 다양한 지역에 대한 방송 수신 품질을 측정하고, 그 결과를 분석하여 방송 서비스 영역에 대한 평가를 내릴 수 있으며, 측정결과를 DB로 관리하여 동일 채널에 대한 이전 측정결과와 비교 분석, 다른 채널과 전계강도 비교 분석을 통해 특정 송신기 출력이 감소되거나 특정 안테나 출력에 문제가 발생한 경우에도 이를 쉽게 감지하여 최적의 방송망 구축 및 관리가 가능하다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.777-780
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• 2005

모바일 오디오 적용을 위한 저전력 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator 에 대한 설계와 layout 을 보였다. 전체 구조는 3 차 단일 피드백 루프이며, 해상도는 16bit 을 갖는다. 샘플링 주파수에 따른 Over-sampling Ratio 는 128(46kHz) 또는 64(96kHz) 가 되도록 하였다. 차동 구조를 사용한 3 차 ${\Sigma}{\Delta}$ modulator 내의 적분기에 사용된 Op-Amp 는 DC-Gain 을 높이기 위해서 Gain-boosting 기법이 적용되었다. ${\Sigma}{\Delta}$ modulator 의 기준 전압은 전류 모드 Band-Gap Reference 회로에서 공급이 되며, PVT(Process, Voltage, Temperature) 변화에 따른 기준 전압의 편차를 보정하기 위하여, binary 3bit 으로 선택하도록 하였다. DAC 에서 사용되는 단위 커패시터의 mismatch 에 의한 성능 감소를 막기 위해, DAC 신호의 경로를 임의적으로 바꿔주는 scrambler 회로를 이용하였다. 4bit Quantizer 내부의 비교기 회로는 고해상도를 갖도록 설계하였고, 16bit thermometer code 에서 4bit binary code 변환시 발생하는 에러를 줄이기 위해 thermometer-to-gray, gray-to-binary 인코딩 방법을 적용하였다. 0.18um CMOS standard logic 공정 내 thick oxide transistor(3.3V supply) 공정을 이용하였다. 입력 전압 범위는 2.2Vp-p,diff. 이며, Typical process, 3.3V supply, 50' C 시뮬레이션 조건에서 2Vpp,diff. 20kHz sine wave 를 입력으로 할 때 SNR 110dB, THD 는 -95dB 이상의 성능을 보였고, 전류 소모는 6.67mA 이다. 또한 전체 layout 크기는 가로 1100um, 세로 840um 이다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제6권2호
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• pp.95-106
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• 2007

본 논문은 음악 정보검색에 사용되는 효과적인 템포 특징 추출방식을 제안한다. 제안된 템포 정보는 협소 밴드상의 일시적인 변조 성분에 의해 형성된다. 이러한 변조 성분은 시간 축 상의 음악 신호로부터 스펙트럼을 구한 후, 각 스펙트럼 성분에 대한 주파수 영역 분석을 통해 획득된 변조 스펙트럼으로 구성된다. 실제 구현에 있어서는 MP3 음악파일로부터 부분 디코딩에 의해 출력된 변형된 이산 코사인 변환 계수에 퓨리에 변환을 취하여 변조스펙트럼을 구하였다. 획득된 변조 스펙트럼의 진폭으로부터 고속으로 추출된 음악 템포 특징값은 다양한 음악 정보 검색에 적용되었다. 음악 무드 및 장르 분류에서는 로그 변조 주파수 계수를 적용하여 분류 성능을 개선시켰으며, 적응 변조 스펙트럼에서 유도된 비트 벡터는 오디오 핑거프린팅에 적용되어 잡음환경 하에서도 검색 성능을 크게 향상시켰다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2014년도 하계학술대회
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• pp.157-159
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• 2014

In this paper, we introduce SlimSRP, an ultra-low-power digital signal processor (DSP) solution for mobile audio and voice applications. So far, application processors (APs) have taken charge of all the tasks in mobile devices. However, they have suffered from short battery life problems to deal with complex usage scenarios, such as always-on voice trigger with continuous audio playback. From extensive analysis of audio and voice application characteristics, SlimSRP is designed to relive the performance and power burden of APs. It employs three-issue VLIW architecture, and the major low-power and high-performance techniques include: (1) an optimized register-file architecture friendly for constants generation, (2) a powerful instruction set to reduce the number of register file accesses and (3) a unique instruction compression scheme that contributes to saved memory size and reduced cache miss. An implementation of SlimSRP runs at up to 200MHz and the logic occupies 95K NAND2 gates in Samsung 28LPP process. The experimental results demonstrate that a MP3 decoder application with a 128kbps 44.1kHz input can run at 5.1MHz and the logic consumes only 22uW/MHz.